化學反應速率與化學平衡知識點歸納83257

1、化學反應速率與化學平衡考點歸納一、化學反應速率. 化學反應速率的概念及表示方法：通過計算式： 來理解其概念：化學反應速率與反應消耗的時間(t)和反應物濃度的變化(c)有關；在同一反應中，用不同的物質來表示反應速率時，數(shù)值可以相同，也可以是不同的.但這些數(shù)值所表示的都是同一個反應速率.因此，表示反應速率時，必須說明用哪種物質作為標準.用不同物質來表示的反應速率時，其比值一定等于化學反應方程式中的化學計量數(shù)之比. 如：化學反應mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的：v(A)v(B)v(C)v(D) = mnpq 一般來說，化學反應速率隨反應進行而逐漸減慢.因此某一段時間內(nèi)的化學

2、反應速率，實際是這段時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率. 影響化學反應速率的因素：【注意】 化學反應速率的單位是由濃度的單位(mol·L1)和時間的單位(s、min或h)決定的，可以是mol·L1·s1、mol·L1·min1或mol·L1·h1，在計算時要注意保持時間單位的一致性對于某一具體的化學反應，可以用每一種反應物和每一種生成物的濃度變化來表示該反應的化學反應速率，雖然得到的數(shù)值大小可能不同，但用各物質表示的化學反應速率之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數(shù)之比 如對于下列反應： mA + nB pC + qD 有：

3、mnpq 或： 化學反應速率不取負值而只取正值 在整個反應過程中，反應不是以同樣的速率進行的，因此，化學反應速率是平均速率而不是瞬時速率有效碰撞 化學反應發(fā)生的先決條件是反應物分子(或離子)之間要相互接觸并發(fā)生碰撞，但并不是反應物分子(或離子)間的每一次碰撞都能發(fā)生化學反應能夠發(fā)生化學反應的一類碰撞叫做有效碰撞活化分子 能量較高的、能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子說明 活化分子不一定能夠發(fā)生有效碰撞，活化分子在碰撞時必須要有合適的取向才能發(fā)生有效碰撞活化分子在反應物分子中所占的百分數(shù)叫做活化分子百分數(shù)當溫度一定時，對某一反應而言，活化分子百分數(shù)是一定的活化分子百分數(shù)越大，活化分子數(shù)越多，有效

4、碰撞次數(shù)越多影響化學反應速率的因素 I. 決定因素（內(nèi)因）：反應物本身的性質. 條件因素（外因） 壓強 對于有氣體參與的化學反應，其他條件不變時（除體積），增大壓強，即體積減小，反應物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多，反應速率加快；反之則減小.若體積不變，加壓（加入不參加此化學反應的氣體）反應速率就不變.因為濃度不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)就不變.但在體積不變的情況下，加入反應物，同樣是加壓，增加反應物濃度，速率也會增加. 溫度 只要升高溫度，反應物分子獲得能量，使一部分原來能量較低分子變成活化分子，增加了活化分子的百分數(shù)，使得有效碰撞次數(shù)增多，故反應速率加大（主要

5、原因）.當然，由于溫度升高，使分子運動速率加快，單位時間內(nèi)反應物分子碰撞次數(shù)增多反應也會相應加快（次要原因） 催化劑 使用正催化劑能夠降低反應所需的能量，使更多的反應物分子成為活化分子，大大提高了單位體積內(nèi)反應物分子的百分數(shù)，從而成千上萬倍地增大了反應物速率.負催化劑則反之. 濃度 當其它條件一致下，增加反應物濃度就增加了單位體積的活化分子的數(shù)目，從而增加有效碰撞，反應速率增加，但活化分子百分數(shù)是不變的 . 其他因素 增大一定量固體的表面積（如粉碎），可增大反應速率，光照一般也可增大某些反應的速率；此外，超聲波、電磁波、溶劑等對反應速率也有影響.圖表如下：影響因素對化學反應速率的影響說明或舉例

6、反應物本身的性質不同的化學反應有不同的反應速率Mg粉和Fe粉分別投入等濃度的鹽酸中時，Mg與鹽酸的反應較劇烈，產(chǎn)生H2的速率較快濃 度其他條件不變時，增大(減小)反應物的濃度，反應速率增大(減小)增大(減小)反應物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多(減少)，有效碰撞次數(shù)增多(減少)，但活化分子百分數(shù)不變固體的濃度可認為是常數(shù)，因此反應速率的大小只與反應物之間的接觸面積有關，而與固體量的多少無關改變固體的量不影響反應速率壓 強溫度一定時，對于有氣體參加的反應，增大(減小)壓強，反應速率增大(減小)改變壓強，實際是改變氣體的體積，使氣體的濃度改變，從而使反應速率改變改變壓強，不影響液體或固體之間的反應

7、速率溫 度升高(降低)反應溫度，反應速率增大(減小)通常每升高10，反應速率增大到原來的24倍升溫，使反應速率加快的原因有兩個方面：a升溫后，反應物分子的能量增加，部分原來能量較低的分子變?yōu)榛罨肿?，增大了活化分子百分?shù)，使有效碰撞次數(shù)增多(主要方面)；b升高溫度，使分子運動加快，分子間的碰撞次數(shù)增多(次要方面)催化劑增大化學反應速率催化劑增大化學反應速率的原因：降低了反應所需的能量(這個能量叫做活化能)，使更多的反應物分子成為活化分子，增大了活化分子百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多光、反應物顆粒的大小等將反應混合物進行光照、將塊狀固體粉碎等均能增大化學反應速率AgBr、HClO、濃HNO3等見

8、光分解加快，與鹽酸反應時，大理石粉比大理石塊的反應更劇烈二、化學平衡狀態(tài) 前提密閉容器中的可逆反應 條件一定條件的T、P、c 影響化學平衡的因素 本質V(正)=V(逆)0 特征表現(xiàn)各組分的質量分數(shù)不變化學平衡可以用五個字歸納：逆：研究對象是可逆反應動：動態(tài)平衡.平衡時v正v逆 0 等：v(正)v(逆)定：條件一定，平衡混合物中各組分的百分含量一定（不是相等）；變：條件改變，原平衡被破壞，發(fā)生移動，在新的條件下建立新的化學平衡.【說明】 a絕大多數(shù)化學反應都有一定程度的可逆性，但有的逆反應傾向較小，從整體看實際上是朝著同方向進行的，例如NaOH + HCl NaCl + H2Ob有氣體參加或生成

9、的反應，只有在密閉容器中進行時才可能是可逆反應如CaCO3受熱分解時，若在敞口容器中進行，則反應不可逆，其反應的化學方程式應寫為：CaCO3CaO + CO2；若在密閉容器進行時，則反應是可逆的，其反應的化學方程式應寫為：CaCO3CaO + CO2可逆反應的特點：反應不能進行到底可逆反應無論進行多長時間，反應物都不可能100地全部轉化為生成物1.化學平衡狀態(tài)定義：一定條件(恒溫、恒容或恒壓)下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物(包括反應物和生成物)中各組分的質量分數(shù)(或體積分數(shù))保持不變的狀態(tài)化學平衡狀態(tài)的形成過程：在一定條件下的可逆反應里，若開始時只有反應物而無生成物，根據(jù)

10、濃度對化學反應速率的影響可知，此時正最大而逆為0隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，生成物的濃度逐漸增大，則正越來越小而逆越來越大當反應進行到某一時刻，正逆，各物質的濃度不再發(fā)生改變，反應混合物中各組分的質量分數(shù)(或體積分數(shù))也不再發(fā)生變化，這時就達到了化學平衡狀態(tài)2.化學平衡的標志：（處于化學平衡時）、速率標志：v正v逆0；、反應混合物中各組分的體積分數(shù)、物質的量分數(shù)、質量分數(shù)不再發(fā)生變化；、反應物的轉化率、生成物的產(chǎn)率不再發(fā)生變化；、反應物反應時破壞的化學鍵與逆反應得到的反應物形成的化學鍵種類和數(shù)量相同；、對于氣體體積數(shù)不同的可逆反應，達到化學平衡時，體積和壓強也不再發(fā)生變化.【例1】在

11、一定溫度下，反應A2(g) + B2(g) 2AB(g)達到平衡的標志是 ( C ) A. 單位時間生成n mol的A2同時生成n mol的AB B. 容器內(nèi)的壓強不隨時間變化 C. 單位時間生成2n mol的AB同時生成n mol的B2 D. 單位時間生成n mol的A2同時生成n mol的B23.化學平衡狀態(tài)的判斷舉例反應：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)混合物體系中各成分的含量 各物質的物質的量或各物質的物質的量分數(shù)一定平衡各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總壓強、總體積、總物質的量一定不一定平衡正、逆反應速率的關系 在單位時間內(nèi)消耗了m mol

12、A同時生成m molA，即v正=v逆平衡 在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時生成p molC，均指v正 不一定平衡 vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在單位時間內(nèi)生成了n molB，同時消耗q molD，因均指v逆 不一定平衡壓強 m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定）平衡m+n=p+q時， 總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體的平均分子量一定，當m+np+q時，平衡 當m+n=p+q時，不一定平衡溫度 任何化學反應都伴隨著能量變化，在其他條件不變的條件下，體系溫度一定時 平衡體系的密度 密度一定 不一定平衡判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)

13、圖表例舉反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數(shù)一定平衡各物質的質量或各物質質量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質的量一定不一定平衡正、逆反應速率的關系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時消耗了p molC，則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在單位時間內(nèi)生成n molB，同時消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡壓強m+np+q時，

14、總壓力一定（其他條件一定）平衡m+n=p+q時，總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體平均相對分子質量MrMr一定時，只有當m+np+q時平衡Mr一定時，但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡4化學平衡移動勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強和溫度等），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動.其中包含：影響平衡的因素：濃度、壓強、溫度三種；原理的適用范圍：只適用于一項條件發(fā)生變化的情況（即溫度或壓強或一種物質的濃度），當多項條件同時發(fā)生變化時，情況比較復雜；平衡移動

15、的結果：只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化.平衡移動：是一個“平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新的平衡狀態(tài)”的過程.一定條件下的平衡體系，條件改變后，可能發(fā)生平衡移動.即總結如下：影響化學平衡移動的條件濃度、溫度的改變，都能引起化學平衡移動.而改變壓強則不一定能引起化學平衡移動.強調：氣體體積數(shù)發(fā)生變化的可逆反應，改變壓強則能引起化學平衡移動；氣體體積數(shù)不變的可逆反應，改變壓強則不會引起化學平衡移動.催化劑不影響化學平衡.速率與平衡移動的關系： I. v正=v逆，平衡不移動；II. v正>v逆，平衡向正反應方向移動；III.v正<v逆，平衡向逆反應方向移動.強調：加快化學反應速率可以縮短到達化

16、學平衡的時間，但不一定能使平衡發(fā)生移動.平衡移動原理：（勒夏特列原理）轉化率變化的一般規(guī)律（用等效平衡原理來分析）當溫度、壓強（造成濃度變化的壓強變化）造成平衡正向移動時，反應物轉化率一定增大若反應物只有一種：aA(g)=bB(g)+cC(g)，在恒溫恒壓狀態(tài)下，若n(C):n(B)=c:b，充入A，轉化率不變；在恒溫恒容狀態(tài)下，在不改變其他條件時，增加A的量，A的轉化率與氣體物質的計量數(shù)有關： 若a = b + c ： A的轉化率不變； 若a > b + c ： A的轉化率增大； 若a < b + c : A的轉化率減小.若反應物不只一種：aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD

17、(g)在不改變其他條件時，只增加A的量，A的轉化率減小，而B的轉化率增大.將C、D全部轉化成A、B得到一個A、B的物質的量之比，按照這個比例加入A、B，恒溫恒壓時，轉化率不變；恒溫恒容時，反應物的轉化率與氣體物質的計量數(shù)有關： 若a+b=c+d，A、B的轉化率都不變； 若a+b>c+d，A、B的轉化率都增大；若a+b<c+d，A、B的轉化率都減小.若n(A):n(B)=a:b，恒溫恒壓時，只要加入C、D的量之比符合C、D的化學計量數(shù)之比，轉化率不變；恒溫恒容時，若a+b=c+d，A、B的轉化率都不變，若a+b>c+d，A、B的轉化率都增大，若a+b<c+d，A、B的轉化

18、率都減小同一個化學反應，等量加入反應物時，在恒壓容器中的轉化率總是大于等于在恒容容器中的轉化率，當且僅當反應的n=0時轉化率相等（此時就等效于恒壓）. 對以上3種情況可分別舉例，可加深對概念的理解：例1：某恒溫恒容的容器中，建立如下平衡：2NO2（g） N2O4（g），在相同條件下， 若分別向容器中通入一定量的NO2氣體或N2O4氣體，重新達到平衡后，容器內(nèi)N2O4的體積分數(shù)比原平衡時 （ ） A都增大      B都減小     C前者增大后者減小    

19、0; D前者減小后者增大解析：2NO2（g） N2O4（g）是氣體體積減小的可逆反應.反應達到平衡后，無論向密閉容器中加入還是N2O4氣體，可視為加壓，平衡都向右移動，達到新平衡時NO2的轉化率都增大.答案選A例2：一定溫度下，將a mol PCl5通入一個容積不變的反應器中，達到如下平衡：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g），測得平衡混合氣體壓強為p1，此時再向反應器中通入a mol PCl5，在溫度不變的條件下再度達到平衡，測得壓強為p2，下列判斷正確的是（ ） A. 2p1p2   B. PCl5的轉化率增大 C. 2p1p2   

20、;  D. PCl3%（體積含量）減少 解析：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）是氣體體積增大的可逆反應.如反應達到平衡后，再向密閉容器中加入PCl5， PCl3的物質的量會有增加，此時可視為加壓，平衡向左移動，反應達到新的平衡時PCl5在平衡混合物中的百分含量也較原平衡時有所增加，但PCl5的轉化率降低.答案選A例3： 2HI（g） H2（g）+I2（g）是氣體體積不變的可逆反應，反應達到平衡后，再向固定密閉容器中加入HI，使c（HI）的濃度增大，HI平衡轉化率不變.對于氣體體積不變的可逆反應，反應達到平衡后增加反應物，達到新的化學平衡時反應物的轉化率不變.應注意的是，實

21、際應用時，題目所給的條件并不向上面總結的那么理想化，因此應該利用等效平衡知識具體問題具體分析.壓強變化對于轉化率的影響對于可逆反應aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，（a+bc+d）在壓強變化導致平衡移動時，充入“惰性氣體”化學平衡朝哪個方向移動？轉化率如何變化？可歸納為以下兩方面： 1. 恒溫恒容條件下充入“惰性氣體”，化學平衡不移動.因平衡體系的各組分濃度均未發(fā)生變化，故各反應物轉化率不變. 2. 恒溫恒壓條件下充入“惰性氣體”，化學平衡向氣體體積增大的方向移動.因為此時容器容積必然增大，相當于對反應體系減壓，繼而可判斷指定物質的轉化率變化.變式訓練：1、 在一容積可

22、變的密閉容器中，通入1molX和3molY，在一定條件下發(fā)生如下反應：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，到達平衡后，Y的轉化率為a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒溫恒壓下反應，當達到新的平衡時，Y的轉化率為b%.則a與b的關系是（ ）Aab      Bab          Cab       D不能確定2、兩個體積相同的密閉容器A、B，在A中充入SO2和O2各1mol，在B中充入SO

23、2和O2各2 mol，加熱到相同溫度，有如下反應2SO2(g)+ O2(g)  2SO3(g)，對此反應，下述不正確的是（ ） A反應速率BA BSO2的轉化率BA C平衡時各組分含量B = A D平衡時容器的壓強BA 3、一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應：xA(氣)+yB(氣) nC(氣)，達到平衡后，測得A氣體的濃度為0.5mol/L.保持溫度不變將容器的容積擴大1倍，再達平衡時，測得A氣體的濃度為0.3mol/L，則下列敘述中正確的是（ ）A、x+y<n B、該化學平衡向右移動C、B的轉化率增大 D、C的體積分數(shù)減小4、 一定溫度下，在一個體積可變的密閉容器中加入2

24、 molH2和2 molN2，建立如下平衡： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)相同條件下，若向容器中再通入1 mol H2和，1 molN2又達到平衡則下列說法正確的是（ ） ANH3的百分含量不變 BN2的體積分數(shù)增大 CN2的轉化率增大 DNH3的百分含量增大5、某溫度下的密閉容器中發(fā)生如下反應：2M(g)+N(g) 2E（g），若開始時只充入2 mol E(g),達平衡時，混合氣體的壓強比起始時增大了20%；若開始時只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體，則達平衡時M的轉化率為（ ）A20%    B.40%  

25、   C.60%     D.80% 參考答案： 1、 A 2、C 3、D 4、A 5、C 總之，判斷轉化率的變化關鍵是正確判斷平衡移動的方向，當增大物質的濃度難以判斷平衡移動的方向時，可轉化為壓強問題進行討論；當增大壓強難以判斷平衡移動的方向時，可轉化為濃度問題進行討論.5、等效平衡問題的解題思路概念：同一反應，在一定條件下所建立的兩個或多個平衡中，混合物中各成分的含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡.分類：等溫等容條件下的等效平衡：在溫度和容器體積不變的條件下，改變起始物質的加入情況，只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成

26、左右兩邊同一邊物質的物質的量相同，則兩平衡等效，這種等效平衡可以稱為等同平衡.等溫等壓條件下的等效平衡：在溫度和壓強不變的條件下，改變起始物質的加入情況，只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊同一邊物質的物質的量比值相同，則兩平衡等效，這種等效平衡可以稱為等比例平衡.等溫且n=0條件下的等效平衡：在溫度和容器體積不變的條件下，對于反應前后氣體總分子數(shù)不變的可逆反應，只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊任意一邊物質的物質的量比值相同，則兩平衡等效，這種等效平衡可以稱為不移動的平衡.【歸納】等效平衡規(guī)律對于可逆反應mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在兩種不同起始狀態(tài)下

27、反應，達平衡后互為等效平衡的條件是：反應條件系數(shù)關系等效平衡條件恒溫恒容m+np+q等量加料m+n=p+q等比加料恒溫恒壓任意條件6、速率和平衡圖像分析分析反應速度圖像看起點：分清反應物和生成物，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物，生成物多數(shù)以原點為起點.看變化趨勢：分清正反應和逆反應，分清放熱反應和吸熱反應.升高溫度時，V吸熱V放熱.看終點：分清消耗濃度和增生濃度.反應物的消耗濃度與生成物的增生濃度之比等于反應方程式中各物質的計量數(shù)之比.對于時間速度圖像，看清曲線是連續(xù)的，還是跳躍的.分清“漸變”和“突變”、“大變”和“小變”.增大反應物濃度V正 突變，V逆 漸變.升高溫度，V吸熱 大增

28、，V放熱 小增.化學平衡圖像問題的解答方法：三步分析法：一看反應速率是增大還是減?。欢碫正 、 V逆的相對大小；三看化學平衡移動的方向.四要素分析法：看曲線的起點；看曲線的變化趨勢；看曲線的轉折點；看曲線的終點.先拐先平：對于可逆反應mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ，在轉化率-時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡.它所代表的溫度高、壓強大.這時如果轉化率也較高，則反應中m+n>p+q.若轉化率降低，則表示m+n<p+q.定一議二：圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系. 化學反應速率 化學反應進行的快慢程度，用單位時間反應物濃度的減少

29、或生成物濃度的增加來表示.解化學平衡圖像題的技巧 1、 弄清橫坐標和縱坐標的意義.2、弄清圖像上點的意義，特別是一些特殊點(如與坐標軸的交點、轉折點、幾條曲線的交叉點)的意義.3、弄清圖像所示的增、減性.4、弄清圖像斜率的大小.5、看是否需要輔助線.6、看清曲線的起點位置及曲線的變化趨勢7、先出現(xiàn)拐點的曲線先平衡，所處的溫度較高或壓強較大；還可能是使用正催化劑8、定壓看溫度變化；定溫看壓強變化. 7、化學平衡常數(shù)在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物的平衡濃度用化學方程式中的化學計量數(shù)作為指數(shù)的乘積與反應物的平衡濃度用化學方程式中的化學計量數(shù)作為指數(shù)的乘積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)

30、叫做化學平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)用符號K表示(1)平衡常數(shù)K的表達式：對于一般的可逆反應：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)當在一定溫度下達到化學平衡時，該反應的平衡常數(shù)為：【注意】：a 在平衡常數(shù)表達式中，反應物A、B和生成物C、D的狀態(tài)全是氣態(tài)，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均為平衡時的濃度b當反應混合物中有固體或純液體時，他們的濃度看做是一個常數(shù)1，不必寫入平衡常數(shù)的表達式中例如，反應在高溫下 Fe3O4(s) + 4H2 3Fe(s) + 4H2O(g)的平衡常數(shù)表達式為： 又如，在密閉容器中進行的可逆反應CaCO3(s) CaO(s) + CO2的平衡常數(shù)表

31、達式為：Kc(CO2)c平衡常數(shù)K的表達式與化學方程式的書寫方式有關例如：N2 + 3H22NH3 2NH3N2 + 3H2 N2 + H2NH3 顯然，K1、K2、K3具有如下關系： (2)平衡常數(shù)K值的特征： K值的大小與濃度、壓強和是否使用催化劑無關即對于一個給定的反應，在一定溫度下，不論起始濃度(或壓強)和平衡濃度(或壓強)如何，也不論是否使用催化劑，達平衡時，平衡常數(shù)均相同K值隨溫度的變化而變化對于一個給定的可逆反應，溫度不變時，K值不變(而不論反應體系的濃度或壓強如何變化)；溫度不同時，K值不同因此，在使用平衡常數(shù)K值時，必須指明反應溫度(3)平衡表達式K值的意義：判斷可逆反應進行

32、的方向對于可逆反應：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，如果知道在一定溫度下的平衡常數(shù)，并且知道某個時刻時反應物和生成物的濃度，就可以判斷該反應是否達到平衡狀態(tài)，如果沒有達到平衡狀態(tài)，則可判斷反應進行的方向.將某一時刻時的生成物的濃度用化學方程式中相應的化學計量數(shù)為指數(shù)的乘積，與某一時刻時的反應物的濃度用化學方程式中相應的化學計量數(shù)為指數(shù)的乘積之比值，叫做濃度商，用QC表示即：當QCK時，體系達平衡狀態(tài)；當QCK，為使QC等于K，則分子(生成物濃度的乘積)應增大，分母(反應物濃度的乘積)應減小，因此反應自左向右(正反應方向)進行，直至到達平衡狀態(tài)；同理，當QCK時，則反應自

33、右向左(逆反應方向)進行，直至到達平衡狀態(tài)表示可逆反應進行的程度K值越大，正反應進行的程度越大(平衡時生成物的濃度大，反應物的濃度小)，反應物的轉化率越高；K值越小，正反應進行的程度越小，逆反應進行的程度越大，反應物的轉化率越低一般來說，當K>105時，反應可以認為進行完全 化學平衡計算題求解技巧1、化學平衡常數(shù) （1）化學平衡常數(shù)的數(shù)學表達式（2）化學平衡常數(shù)表示的意義平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以反映可逆反應進行的程度大小，K值越大，反應進行越完全，反應物轉化率越高，反之則越低.2、有關化學平衡的基本計算 (1)物質濃度的變化關系 反應物：平衡濃度起始濃度-轉化濃度 生成物：平衡濃度起始濃度

34、+轉化濃度其中，各物質的轉化濃度之比等于它們在化學方程式中物質的計量數(shù)之比.(2)反應的轉化率()： ×100(3)在密閉容器中有氣體參加的可逆反應，在計算時經(jīng)常用到理想氣體方程式：pV=nRT 根據(jù)這個方程式可以定性甚至定量地比較氣體的性質、參數(shù)(4)計算模式（“三段式”）濃度(或物質的量等) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n 0 0 轉化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx 根據(jù)“三段式”可以求出關于這個可逆反應的某種物質的反應速率、轉化率、質量（或體積等）分數(shù)以及反應的平衡常數(shù)等技巧一：三步法三步是化學平衡計算的一般格式，根

35、據(jù)題意和恰當?shù)募僭O列出起始量、轉化量、平衡量.但要注意計算的單位必須保持統(tǒng)一，可用mol、mol/L，也可用L.例1 X、Y、Z為三種氣體，把a mol X和b mol Y充入一密閉容器中，發(fā)生反應X + 2Y 2Z，達到平衡時，若它們的物質的量滿足：n（X）+ n（Y）= n（Z），則Y的轉化率為（ ）A、 B、 C、 D、解析：設Y的轉化率為 X + 2Y 2Z 起始（mol） a b 0 轉化（mol） 平衡（mol） 依題意有： + = ， 解得：= .故應選B.技巧二：差量法差量法用于化學平衡計算時，可以是體積差量、壓強差量、物質的量差量等等.例2 某體積可變的密閉容器，盛有適量的A

36、和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應：A + 3B 2C，若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時，容器的體積為V L，其中C氣體的體積占10%，下列推斷正確的是（ ）原混合氣體的體積為1.2V L 原混合氣體的體積為1.1V L反應達平衡時,氣體A消耗掉0.05V L 反應達平衡時，氣體B消耗掉0.05V LA、 B、 C、 D、解析： A + 3B 2C V 起始（L） 1 3 2 2 平衡（L） 0.05V 0.15V 0.1V 0.1V所以原混合氣體的體積為V L + 0.1V L = 1.1V L，由此可得：氣體A消耗掉0.05V L，氣體B消耗掉0.15V L.故本題選A.變式 某溫度下

37、，在密閉容器中發(fā)生如下反應，2A(g)2B(g)C(g)，若開始時只充入2 mol A氣體，達平衡時，混合氣體的壓強比起始時增大了20，則平衡時A的體積分數(shù)為 .解析：等溫度、等體積時，壓強增大了20，也就是氣體的物質的量增多了2 mol×20=0.4 mol，即平衡時氣體的物質的量變?yōu)?.4 mol. 2A(g) 2B(g)+C(g)n 2 2 1 1 變化（mol） 0.8 0.4 平衡時，n(A)=2 mol0.8 mol =1.2 mol，n(總)=2.4 mol，故A的體積分數(shù)為： ×100=50.技巧三：守恒法1、質量守恒例3、a mol N2與b mol H2

38、混合，要一定條件下反應達到平衡，生成了c mol NH3，則NH3在平衡體系中質量分數(shù)為（ ）A、 B、C、 D、解析：由質量守恒定律可知：在平衡體系中的混合氣體總質量應等于反應前N2和H2混合氣的總質量.即NH3在平衡體系中的質量分數(shù)為 .故本題應選B.2、原子個數(shù)守恒例4 加熱時，N2O5可按下列分解：N2O5 N2O3 + O2、N2O3又可按下列分解： N2O3 N2O + O2.今將 4 molN2O5充入一升密閉容器中，加熱至 t時反應達到了平衡狀態(tài).平衡時，c（O2）= 4.5 mol/L, c（N2O3）= 1.62 mol/L,c（N2O）= _ mol/L，此時N2O5的分

39、解率為 _.解析：N2O5的起始濃度為c（N2O5）=4mol/L，平衡時的氣體成份及濃度為：達平衡時的氣體成份：N2O5 N2O3 N2O O2平衡濃度（mol/L） x 1.62 y 4.5由N原子守恒：由O原子守恒：解得：x = 0.94 mol/L，y = 1.44 mol/L，所以，c（N2O）= 1.44 mol/L，N2O5的分解率為： .變式 一定溫度下，反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)達到平衡時，n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4.縮小體積，反應再次達到平衡時，n(O2)=0.8 mol，n(SO3)=1.4 mol，此時SO2的物質的量應是() A

40、0.4 mol B0.6 mol C0.8 mol D1.2 mol 解析：設第一次平衡時n(SO2)、n(O2)、n(SO3)分別為2xmol、3xmol、4xmol，第二次平衡時n(SO2)=ymol.由O元素守恒得：2x·23x·24x·3=2y0.8×21.4×3由S元素守恒得：2x4x=y1.4解得：x=0.3，y=0.4.答案：A.變式 一定條件下，在一密閉容器中通入一定量SO2和O2的混合氣體，發(fā)生如下反應：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H<0 反應達平衡后SO2、O2和SO3的物質的量之比為346，保持其它條

41、件不變，降低溫度后達到新的平衡時，O2和SO3的物質的量分別是1.1 mol和2.0 mol，此時容器內(nèi)SO2的物質的量應是( )A. 0.7 molB. 0.9 mol C. 1.1 molD. 1.3 mol解析：設第一種平衡狀態(tài)下O2為x，則SO3為，變成第二種平衡時O2變化量為y， 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)起始（mol）x x x2y2.0 解得： x1.2 mol轉化（mol）y 2y xy1.1 y0.1 mol 答案：A.平衡（mol）1.1 2.0技巧四：估算法例5 在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q，在一定條件下發(fā)生反應：2R（g）+ 5Q（g）

42、 4X（g） + nY（g）反應完全后，容器溫度不變，混合氣體的壓強是原來87.5%，則化學方程式中的n值是（ ）A、2 B、3 C、4 D、5解析：本題看似化學平衡的計算，但實則不然，題干中最關鍵的一句話為“壓強是原來87.5%”說明體積和溫度不變，壓強減小了，故該反應是氣體的物質的量減小的反應，即2 + 5 > 4 + n，即n <3.故選A.技巧五：賦值法例6 在一密閉容器中，用等物質的量的A和B發(fā)生如下反應：A（g)+ 2B（g） 2C（g），反應達到平衡時，若混合氣體中A和B的物質的量之和與C的物質的量相等，則這時A的轉化率為（ ）A、40% B、50% C、60% D、

43、70%解析：由題意可知：設A反應掉一半（即轉化率為50%），則可推知B全部反應掉（即轉化率為100%），很顯然，這是不可能的，故A的轉化率必小于50%.正確答案應選A.技巧六：極端假設法化學平衡研究的對象是可逆反應，這類反應的特點是不能進行到底.據(jù)此，若假定某物質完全轉化（或完全不轉化），可求出其它物質的物質的量（或物質的量濃度、氣體體積）的范圍.1、判斷化學平衡移動方向例7 在一密閉容器中，aA（g） bB（g）達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當達到新的平衡時，B的濃度是原來的60%，則（ ）A、平衡向正反應方向移動了 B、物質A的轉化率減少了C、物質B的質量分數(shù)增加了 D、a

44、> b解析：保持溫度不變，將容器體積增加一倍（即減小壓強），假如化學平衡不移動，則各種物質的濃度都應是原平衡時的一半，但現(xiàn)在生成物B的濃度卻是原平衡的60%，這說明平衡向正反應方向發(fā)生移動，A的轉化率升高，所以化學計量數(shù)b > a，又由于B的物質的量增加，B的質量增加，物質B的質量分數(shù)必然增大（因為總質量保持不變）.故本題應選AC.2、判斷生成物的量例8 在一密閉容器中充入1molCO和1molH2O（g），在一定條件下發(fā)生反應：CO（g）+ H2O（g） CO2（g） + H2（g），達到平衡時，生成 molCO2，當H2O（g）改為4mol時，在上述條件下生成的CO2為（ ）A

45、、0.60mol B、0.95mol C、1.0mol D、2.50mol 解析：假設反應向正向進行到底，由于CO仍為1mol，故生成的CO2才為1mol，但由于反應的可逆性，這是不可能的.所以， mol < n(CO2) < 1mol.故選B.3、確定平衡時各物質的濃度范圍例9 在密閉容器中進行X（g）+ 4Y2（g） 2Z2（g）+ 3Q2（g）的反應中，其中X2、Y2、Z2、Q2的開始濃度分別為0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L，0.3mol/L，當反應達到平衡后，各物質的濃度不可能是（ ）A、c（X2）= 0.15mol/L B、c（Y2）= 0.9mol

46、/LC、c（Z2）= 0.3mol/L D、c（Q2）= 0.6mol/L解析：假設正向進行到底時，則生成物c（Z2）= 0.4mol/L、c（Q2）= 0.6mol/L，但此反應實為可逆反應，由此可推知：c（Z2）= 0.3mol/L可能，c（Q2）= 0.6mol/L是不可能的.又假設反應向逆反應方向進行到底時，則反應物c（X2）= 0.2mol/L、c（Y2）= 0.8mol/L，同時由于該反應的可逆性，故c（X2）= 0.15mol/L可能，而c（Y2）= 0.9mol/L是不可能的.綜上所述，該題正確答案是BD.變式 某密閉容器中進行如下反應：X(g)2Y(g)2Z(g)，若要使平衡

47、時反應物的總物質的量與生成物的總物質的量相等，則X、Y的初始物質的量之比k應滿足()A1k3 B1/4k3/2 C3k4D1/4k2/3 解析：設x、y分別為X、Y的初始物質的量.若反應物X全部轉化，據(jù)題意有：y2x=2x，即：k=x/y=1/4；若反應物Y全部轉化，據(jù)題意有：xy/2=y，即：k=x/y=3/2.由于可逆反應的反應物不可能全部轉化，故1/4k3/2.答案：B.技巧七：虛擬狀態(tài)法例10 在一密閉容器中充入1molNO2，建立如下平衡：2NO2 N2O4，測得NO2的轉化率為a%，在其它條件不變下，再充入1molNO2，待新平衡建立時，又測得NO2的轉化率為b%，則a與b的關系為

48、（ ）A、a > b B、a < b C、a = b D、無法確定解析：直接判斷a與b的關系，比較難，但可以虛擬假設一個中間過程. P V T P 2V T P V TNO22molNO2 2molNO21mol 易知與兩過程等效，NO2的轉化率均為a%，若將容器加壓，使容積減小到原來的一半，即與容積相等，因2NO2 N2O4，加壓時平衡向正反應方向移動，故達新平衡后NO2的轉化率b%必大于a%.答案應選B.本題屬于反應后氣體體積減小的反應，除此之外，在解題過程中還有如下情況：（1）反應前后氣體體積不變的反應：如將題干中的NO2改為HI氣體，即發(fā)生反應： 2HI（g） H2（g）

49、+ I2（g），則會得出a = b的結論.（2）反應前后氣體體積增大的反應：如將題干中的NO2改為NH3，即發(fā)生反應： 2NH3（g） N2（g）+ 3H2（g），則會得出a > b的結論.技巧八：參照物法例11 體積相同的甲、乙兩個容器中，分別都充入等物質的量的SO2和O2，在相同溫度下發(fā)生反應：2 SO2 + O2 2SO3，并達到平衡.在這過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中SO2的轉化率為p%，則乙容器中SO2的轉化率（ ）A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、無法判斷解析：以甲為參照物，甲容器保持體積不變，由化學方程式可知反應過程中甲容器內(nèi)壓強越來

50、越小，而乙容器保持壓強不變乙容器體積減小相當于加壓（與甲比較）反應向正向進行.故乙容器中SO2的轉化率大，故本題應選B.技巧九：等效平衡法例12 在一恒定的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應：2A（g） + B（g） xC（g），達到平衡后，C的體積分數(shù)為%；若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為%，則x值為（ ）A、只能為2 B、只能為3C、可能是2，也可能是3 D、無法確定解析：根據(jù)題意，這兩平衡為等效平衡.等效平衡有兩種類型（對于可逆反應：mA（g）+ nB（g） pC（g）+ qD（g）：類恒溫恒容：若m + n = p + q，只要“極限轉換”后，與原起始物質的物質的量（或濃度）相等，就可以達到相同平衡狀態(tài).若m + n p + q，只要“極限轉換”后，對應物質的物質的量之比相等，就可達到相同的平衡狀態(tài).類恒溫恒壓：只要“極限轉換”后，對應物質的物質的量之比相等，就可達到相同的平衡狀態(tài).本題屬于類（恒溫恒容），由于已知方程式中x未知，故有兩種可能：一是x 3（即系數(shù)不等），二是x = 3（即系數(shù)相等）. 若x 3，2A（g）+ B（g） xC（g） 2 1 0 0.6 0.3 1.4 極限換算 0